Herkömmliche HTOL-Tests basieren ausschließlich auf einzelnen Hochtemperatursimulationen und können die komplexen Betriebsbedingungen realer Fahrzeuge nicht nachbilden. Dies führt zu „laborkonformen Daten, aber zu Produktionsausfällen“, wodurch F&E-Investitionen verschwendet und Markteinführungen verzögert werden, was zu einem kritischen Engpass wird, der die Kommerzialisierung von Chips in Automobilqualität behindert.
Als maßgebliche Testplattform von Drittanbietern, die von mehreren Ministerien, darunter dem Ministerium für Industrie und Informationstechnologie und der Nationalen Entwicklungs- und Reformkommission, zertifiziert wurde, ist GRGTEST seit Jahren auf die Überprüfung der Zuverlässigkeit von Chips für die Automobilindustrie spezialisiert. Über die empirische Beurteilung hinaus übernehmen wir den AEC-Q100-Standard als unsere Kernmethodik und nutzen wissenschaftliche Modelle: Durch kinetische Modelle von Arrhenius in Kombination mit präzisen Berechnungen der Aktivierungsenergie von Siliziumbauelementen (0,7 eV) und der Boltzmann-Konstante (8,6 × 10⁻⁵ eV/K) integrieren wir beschleunigte Labortestdaten bei hohen Temperaturen mit realen Fahrzeugumgebungsparametern, um die Chip-Lebensdauer genau vorherzusagen. Dieser Ansatz hilft Herstellern, kritische Probleme präventiv anzugehen, etwa „Testspezifikationen bestehen, aber in der Praxis Fehler auftreten“. Bis heute haben wir über 100 Modelle validiert, darunter MCUs, KI-Chips und Sicherheitschips, fast 900 AEC-Q- und AQG324-Zertifizierungsberichte erstellt und die Massenproduktion von mehr als 100 Automobilkomponenten ermöglicht.
Möchten Sie wissen, wie Sie die 15-jährige Lebensdauer eines Chips durch Hochtemperaturtests bei 125 Grad genau ermitteln können? Im folgenden Abschnitt wird die proprietäre „Methodik zur Vorhersage der Chip-Lebensdauer“ des Herstellers anhand konkreter Rechenbeispiele erläutert!
Hoch-Beschleunigungsmodell:
Arrhenius-Modell
Kernprinzip: Berücksichtigung nur der beschleunigenden Wirkung von Temperaturspannung auf das Versagen, abgeleitet aus der Arrhenius-Gleichung in der chemischen Kinetik:
Formel und Parameter:
AF(T): Temperaturbeschleunigungsfaktor (ohne Einheit)
EA: Aktivierungsenergie (typischerweise 0,2–1,4 eV für Siliziumgeräte, wobei 0,7 eV der Standardwert ist)
K: Boltzmann-Konstante (8,6×10⁻⁵ eV/K)
T Anwendung: Tatsächliche Betriebstemperatur (Einheit: K)
vT-Anwendung: Beschleunigte Testtemperatur (Einheit: K)
Beispiel: Ein Chip in Fahrzeugqualität mit einer geschätzten Lebensdauer von 12.000 Stunden über 15 Jahre arbeitet bei einer durchschnittlichen Sperrschichttemperatur von 87 Grad. Wie viele Betriebsstunden wären bei einer maximalen Temperaturgrenze (HTOL) von 125 Grad erforderlich?
Geben Sie Eingabeparameter an:
Tatsächliche Nutzungsdauer: T=12.000 h (durchschnittliche Betriebsdauer entsprechend 15 Jahren)
Tatsächliche Sperrschichttemperatur im Betrieb: T=87 Grad (umzurechnen in Kelvin K)
Testtemperatur: T=125 Grad (umzurechnen in Kelvin K)
Aktivierungsenergie: EA=0.7 eV (typische Aktivierungsenergie für Chip-Betriebsdauerausfall)
Boltzmann-Konstante: k=8.6×10⁻⁵ eV/K
Temperaturumrechnung (Kelvin K):
Die erforderliche Temperatur ist die thermodynamische Temperatur (Kelvin). Umrechnungsformel: T(K)=T( Grad ) + 273.15
Tatsächliche Sperrschichttemperatur: T=87+273.15=360.15K
Testtemperatur: T=125+273.15=398.15K
Beschleunigungsfaktor Af berechnen:
Dauer der Computerexperimente und Schlussfolgerungen:
T=12000/8.61=1393 Stunden, daher benötigt HTOL bei 125 Grad 1393 Stunden.
GRGTEST Automotive Service
GRGTEST ist Chinas erste staatliche-eigene Prüfinstitution von Drittanbietern, die an der Börse notiert ist und die vollständige AEC-Q100-Automobilzertifizierung erhalten hat. Das Unternehmen verfügt über umfassende Erfahrung in der Verifizierung der Chipzuverlässigkeit auf Automobilniveau-. GRGTEST ist auf den Markt für Automobilchips ausgerichtet und hat umfassende Testkapazitäten für analoge, digitale und Sensorkomponenten aufgebaut und bietet Designunternehmen Test-Screening- und Zuverlässigkeitstestdienste an. Die Einrichtung unterstützt HTOL-Testanforderungen (Hochtemperatur, Niederspannung) für Chips mit einem Stromverbrauch von 0 bis 150 W und verschiedenen Verpackungsarchitekturen und bietet gleichzeitig Zuverlässigkeitstests für Umgebungsbedingungen, Lebensdauer, elektrische Leistung und mechanische Eigenschaften an.